科技冬奧進(jìn)行時(shí) 體育風(fēng)洞為運(yùn)動(dòng)員插上科技的“翅膀”

科技冬奧進(jìn)行時(shí)

坐纜車登上高臺(tái)，走到當(dāng)日制定的訓(xùn)練高度，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員坐上扶桿，等待教練員指令一出，雙手推桿，從陡坡飛速下滑，如離弦之箭沖出滑道，只為在空中近5秒的飛行。

跳臺(tái)滑雪被稱為“最貼近天空的雪上項(xiàng)目”，對于運(yùn)動(dòng)員而言，一趟訓(xùn)練流程走完短則十多分鐘，如遇天氣變化，則需要在高臺(tái)上長久等待，甚至臨時(shí)取消訓(xùn)練。考慮到落地時(shí)膝蓋的承受能力，天氣好的情況下，一天下來也就能跳10至15次，飛行時(shí)間加起來不過80秒。

只有如此短的競速時(shí)間，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員要如何擺脫天氣限制與受傷風(fēng)險(xiǎn)來加強(qiáng)訓(xùn)練?體育風(fēng)洞給跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員插上了科技的“翅膀”，助他們更好掌握“御風(fēng)飛行”的能力。

近日，記者來到河北淶源跳臺(tái)滑雪訓(xùn)練科研基地，我國首個(gè)跳臺(tái)滑雪專業(yè)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室正在為集訓(xùn)隊(duì)員進(jìn)行跳臺(tái)動(dòng)作的優(yōu)化訓(xùn)練。

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的一層擺放了一架大型跑臺(tái)，就像超大型跑步機(jī)，可以同時(shí)容納6名運(yùn)動(dòng)員同時(shí)跑步，也可以容納2名穿著越野滑輪的運(yùn)動(dòng)員并排滑行。在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行熱身準(zhǔn)備時(shí)，工作人員會(huì)對風(fēng)洞中的測力天平進(jìn)行調(diào)試，這個(gè)儀器將在隨后的訓(xùn)練中精準(zhǔn)測量運(yùn)動(dòng)員的雙腳發(fā)力及不同動(dòng)作姿態(tài)受到的摩擦阻力。

跑臺(tái)上熱身完畢，運(yùn)動(dòng)員要穿上連體滑雪服，坐電梯到實(shí)驗(yàn)室三層，進(jìn)行32度斜坡區(qū)域的“吊飛”訓(xùn)練。兩位工作人員掀開一塊可活動(dòng)的墊子，合力將兩根支架拉起撐住墊子，在32度斜坡上搭出一個(gè)與地面平行的臺(tái)面。為何要設(shè)定為32度?“科技冬奧”專項(xiàng)——“冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)減阻關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)機(jī)械學(xué)院副院長汪家道教授告訴記者，在跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員騰空飛行時(shí)身體與地面呈32度的滑行姿態(tài)占比較高，這恰恰也是運(yùn)動(dòng)員重力作用與空氣阻力之間的夾角。

當(dāng)風(fēng)洞給定風(fēng)速，超大“電扇”開始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)員在安全繩的牽引下騰空，風(fēng)洞內(nèi)漸起的氣流給予運(yùn)動(dòng)員升力。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員處于受力平衡狀態(tài)時(shí)，在工作人員幫助下運(yùn)動(dòng)員要做出跳臺(tái)滑雪的空中飛行姿勢，并在教練的保護(hù)下維持這一空中動(dòng)作長達(dá)數(shù)分鐘，以有效提升運(yùn)動(dòng)員在空中保持最佳姿態(tài)駕馭雪板飛行的平衡能力。

吊飛訓(xùn)練只是體育風(fēng)洞的功能之一，風(fēng)洞測試區(qū)洞體內(nèi)徑長64米，寬20米，高17米，包含水平、傾斜度分別為11度、32度的兩個(gè)斜坡，可開展運(yùn)動(dòng)員助滑、起跳、飛躍等階段的模擬訓(xùn)練，不僅使有效訓(xùn)練的時(shí)間得以延長，還可以不受天氣狀況、季節(jié)影響，實(shí)現(xiàn)四季訓(xùn)練、高效訓(xùn)練。

正是借助風(fēng)洞測試，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的飛行姿勢由平行雪板改為V字形動(dòng)作。因?yàn)榕c平行雪板相比，V字形姿勢能減少28%的風(fēng)阻，可以提供更多的升力。此外，在飛行過程中運(yùn)動(dòng)員需要依靠手臂擺動(dòng)控制身體平衡，該項(xiàng)技能的掌握也需要在風(fēng)洞設(shè)備中不斷強(qiáng)化。

汪家道介紹，體育風(fēng)洞在日本、英國、美國及瑞典等雪上項(xiàng)目強(qiáng)國都有建設(shè)。它不光是體育項(xiàng)目科學(xué)訓(xùn)練的關(guān)鍵設(shè)備，還是研究氣動(dòng)減阻的關(guān)鍵平臺(tái)。在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，可以對運(yùn)動(dòng)員的服裝面料、頭盔、雪車等器具進(jìn)行測試，以找到適合不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)、不同材質(zhì)要求的服裝面料和運(yùn)動(dòng)器材，幫助運(yùn)動(dòng)員更好地減少空氣阻力，從而創(chuàng)造更好的運(yùn)動(dòng)成績。

據(jù)了解，在“科技冬奧”專項(xiàng)支持下，國家體育總局、冬季運(yùn)動(dòng)管理中心整體規(guī)劃，我國已經(jīng)建成了包括二七廠科訓(xùn)基地體育綜合風(fēng)洞、淶源跳臺(tái)滑雪專業(yè)風(fēng)洞在內(nèi)的體育風(fēng)洞集群，冬季運(yùn)動(dòng)管理中心還聯(lián)合北京交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行冬季項(xiàng)目風(fēng)洞技術(shù)研究與應(yīng)用科技攻關(guān)，已經(jīng)形成了包括冬季項(xiàng)目風(fēng)洞訓(xùn)練體系、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)優(yōu)化減阻技術(shù)、隊(duì)列優(yōu)化減阻技術(shù)、賽道賽時(shí)環(huán)境風(fēng)評(píng)估與應(yīng)對技術(shù)、運(yùn)動(dòng)裝備風(fēng)阻性能評(píng)測技術(shù)的完整體系。隨著應(yīng)用技術(shù)的成熟，未來或許還能應(yīng)用在群眾體育中。